Rapport d'une mission en Nouvelle-Calédonie et au Nord Queensland (Australie). Du 19 juin au 5 juillet 2002

Cette mission a été réalisée dans le cadre du projet REDDEL-124 " Mycorrhizal nodules in Australia and New-Caledonia " financé par l'Ambassade de France à Canberra, I'IRD à Nouméa et la DRE du CIRAD. Les différents partenaires scientifiques impliqués dans ce projet sont le LSTM, UMR 1063(CIRAD/INRA/IRD/ AGRO-M/UM2),- le laboratoire d'écologie des forêts tropicales humides, CSIRO, Atherton,- I'UR037, Biogéodynamique supergène et géomorphologie tropicale, IR D, Nouméa - l'institut agronomique calédonien, Nouméa et - l'Université de Nouvelle-Calédonie. La mission avait pour objets : - de réaliser, dans le cadre du projet REDDEL- 124 des prélèvements de myconodules en forêts naturelles en Australie et en Nouvelle-Calédonie. - de démarrer, en collaboration avec la société Falconbridge et les partenaires néocalédoniens des études sur l'importance des systèmes mycorhiziens dans le massif du Koniambo. -de rechercher et mettre en oeuvre de nouvelles possibilités de financement des activités de recherche et développement dans le cadre de la restauration des sols dégradés en Nouvelle-Calédonie et en Australie. (Résumé d'auteur

Genetic diversity among Frankia strains nodulating members of the family Casuarinaceae in Australia revealed by PCR and restriction fragment length polymorphism analysis with crushed root nodules

DNA extracted directly from nodules was used to assess the genetic diversity of #Frankia# strains symbiotically associated with two species of genus #Casuarina# and two of the genus #Allocasuarina# naturally occuring in northeastern Australia. DNA from field-collected nodules or extracted from reference cultures of #Casuarina#-infective #Frankia# strains was used as the template in PCRs with primers targeting two DNA regions, one in the ribosomal operon and the other in the #nif# operon. PCR products were then analysed by using a set of restriction andonucleases. Five distinct genetic groups were recognized on the basis of these restriction patterns. These groups were consistently associated with the host species from which the nodules originated. All isolated reference strains had similar patterns and were assigned to group 1 along with six of eight unisolated #Frankia# strains from #Casuarina equisetifolia# in Australia. Group 2 consisted of two unisolated #Frankia# strains from #C. equisetifolia#, whereas groups 3 to 5 comprised all unisolated strains from #Casuarina cunninghamiana#, #Allocasuarina torulosa#, and #Allocasuarina littoralis#, respectively. These results demonstrate that, contrary to the results previous molecular studies of isolated strains, there is genetic diversity among #Frankia# strains that infect members of the family Casuarinaceae. The apparent high homogeneity of #Frankia# strains in these previous studies probably relates to the single host species from which the strains were obtained and the origin of these strains from areas outside the natural geographic range of members of the family Casuarinaceae, where genetic diversity could be lower than in Australia. (Résumé d'auteur

Les symbioses végétales et leurs utilisations biotechnologiques au service de la bioremédiation et la végétalisation des sites miniers : optimisation des processus de revégétalisation des milieux dégradés par la maîtrise de la symbiose mycorhizienne

Les pressions anthropiques exercées sur les écosystèmes terrestres (surexploitation des ressources naturelles, activités minières, pollution, etc) se manifestent dans un premier temps par des perturbations dans la structure et la dynamique du couvert végétal. Ces altérations de la strate épigée entraînent une fragilisation des sols (Ex : augmentation de phénomènes d'érosion hydrique et éolien). Cette dégradation se manifeste principalement par un appauvrissement des teneurs en matière organique, en macro-éléments (P, N) mais aussi de la diversité génotype et fonctionnelle de la microflore tellurique. Parmi les composantes microbiennes du sol particulièrement affectées par ces phénomènes de dégradation figurent les champignons mycorhiziens. Ces symbiotes fongiques sont connus pour être des acteurs essentiels dans la dynamique et la productivité des écosystèmes végétaux. En interagissant avec d'autres groupes microbiens, ils interviennent dans le fonctionnement des principaux cycles biogéochimiques (N, P et C) et ainsi participent au maintien de la fertilité des sols. En conséquence et pour réhabiliter un sol dégradé souffrant de ce type de carences microbiennes, il est nécessaire d'introduire ou de favoriser la multiplication de ces symbiotes fongiques afin que ce phénomène symbiotique puisse s'exprimer et permettre un développement durable et optimal du couvert végétal. Dans le cadre des journées scientifiques et techniques sur la réhabilitation des sites miniers, cet exposé permettra de préciser les différentes approches scientifiques et techniques permettant de valoriser la symbiose mycorhizienne et présentera les principaux résultats obtenus en milieu Méditerranéen montrant l'intérêt d'avoir recours à ce type de micro-organismes dans les opérations de réhabilitation de sites dégradés. Une importance tout particulière sera donnée aux techniques sylvicoles innovatrices visant à optimiser le fonctionnement de la symbiose mycorhizienne via une gestion du potentiel mycorhizien des sols par l'utilisation de plantes " facilitatrices " endémiques du pourtour méditerranéen. (Texte intégral

Réceptivités relatives de variétés contrastées de niébé et de sorgho aux symbioses fixatrices d'azote (Burkina Faso)

Au Burkina Faso, la pauvreté ainsi que les conditions climatiques difficiles font que les cultures vivrières ne permettent plus l'autosuffisance alimentaire du pays à forte croissance démographique. Mon stage entre dans le cadre du projet Oracle (Optimisation des rotations et associations céréales/légumineuses) financé par la Fondation Avril et le Cirad dont l'enjeu principal est d'optimiser le fonctionnement des rotations et des associations en valorisant la diversité des espèces cultivées pour développer des systèmes de culture plus résistants aux contraintes environnementales. L'objectif est d'étudier la réceptivité relative de différentes variétés de sorgho et de niébé en association symbiotique avec des bactéries fixatrices d'azote du genre Bradyrhizobium. Une première étape de piégeage bactérien à partir de 15 sols du Burkina Faso a été réalisée en utilisant des échantillons de graines de niébé et de sorgho récoltées sur ces sols et a permis d'isoler 97 bactéries de genre inconnu. Une étape de criblage est en cours afin de tester ces bactéries isolées et d'éliminer les souches non-nodulantes. Les bactéries retenues ainsi que celles isolées du sorgho seront ensuite séquencées. De plus, une expérience de culture en aéroponie semble montrer une meilleure croissance du niébé et du sorgho en cas de co-culture par rapport à la monoculture. Il reste alors à tester les différences potentielles de réceptivité de ces plantes entre les 2 types de culture face aux différentes souches bactériennes symbiotiques isolées

Natural protection of wood with antagonism fungi

Biological environments contain a certain number of microbial populations which, within a given ecological niche, display various relations ranging from symbiosis to parasitism. Researchers have been interested in these types of relations for around fifty years, especially in one very particular type of relationship: the antagonism exerted between individuals of the same microbial population. Today, the role played by biological agents, bringing into play inhibitive or destructive antibiotic substances, reveals a certain potential for their use in controlling microorganisms associated with such degradation processes. The work undertaken by HydroQuébec and CIRAD involved two types of experiment: 1) in Petri dishes to assess and characterize the antagonistic capacity of Trichoderma against white rot and brown rot fungi; 2) on pieces taken from untreated poles in order to study confrontation between the basidiomycete and the antagonistic strain in wood. This study investigated the antagonism of three ascomycetes of the genus Trichoderma against two white rot basidiomycetes, Pycnoporus sanguineus and Coriolus versicolor, and two brown rot basidiomycetes, Antrodia sp. and Coniophora puteana, through direct confrontation in Petri dishes and in the wood of HydroQuébec poles. The results obtained seemed to complete each other coherently. They revealed that the Trichoderma group of fungi was not aggressive to wood and the results obtained after direct confrontation in Petri dishes were confirmed in wood. By directly exposing the different basidiomycetes and antagonists to each other in Petri dishes, two by two, we effectively revealed an antagonism effect for a large majority of the pairs. However, there was substantial variability in reactions from one pair to the next. (Résumé d'auteur

Biodiversity and adaptive strategies of mycorrhizosphere bacteria associated to Tristaniopsis species in new caledonian ultramafic ecosystems

New Caledonian ultramafic ecosystems are considered as hotspots of biodiversity, partly because of the adaptative pressure exerted by drastic edaphic conditions. These soils are composed of up to 85 % of iron oxides, are deficient in NPK, unbalanced for the Ca/Mg ratio and particularly rich in heavy metals such as Ni (2%), Cr (2%), and Mn (1%). Both plant and soil microbes play a vital role in the adaptation to harsh soil conditions mainly heavy metal uptake and tolerance. We chose an endemic species of the genus Tristaniopsis (Myrtaceae) as model plant to study the role of ectomycorrhizal fungi and associated bacteria in plant adaptation to nickel. To investigate the effect of ultramafic soils on ectomycorrhiza and mycorrhizosphere bacterial diversities as well as on the genetic determinants of resistance/adaptation of associated mycorrhizosphere bacteria, 200 ectomycorrhizas were sampled from four different ultramafic sites (3 in Koniambo and 1 in Desmazures forest) vs two non-ultramafic ones from volcano-sedimentary soils (Arama). Molecular characterization of ectomycorrhiza (rRNA ITS) and associated mycorrhizosphere bacteria (16S rRNA) from these samples showed the presence of different dominant fungi, i.e. Pisolithus albus, Russula spp. and Boletellus spp., and bacteria, i.e. Burkholderia spp., Bacillus spp. and Pseudomonas spp., that can be found in both soil types. However, bacteria isolated from ultramafic soils could grow in the presence of Ni up to 20 mmol L-1 and contained cnrT and nreB genes, known to confer heavy metal tolerance, contrarily to bacteria isolated from non-ultramafic soils. Moreover, we found a strong positive correlation between heavy metal tolerance and P-solubilizing ability. Further investigation on functional diversity of ectomycorrhiza-mycorrhizosphere bacteria associations and their role in plant adaptation to ultramafic soils would help in the understanding of plant functioning on New Caledonian mine sites. (Résumé d'auteur

Inoculation of Acacia mangium with alginate beads containing selected Bradyrhizobium strains under field conditions : long-term effect on plant growth and persistence of the introduced strains in soil

Les essais d'innoculation faits avec 4 souches différentes de Bradyrhizobium ont un effet positif sur la croissance de Acacia mangium dont la provenance est aussi hautement significative. A long terme la souche Aust 13c a toujours un effet positif. Elle est persistante dans le sol et lutte contre les souches indigène